Çinli SMIC, gelişmiş litografi araçlarına erişimi olmamasına rağmen, mevcut DUV (Derin Ultraviyole) ekipmanlarını ustaca kullanarak 7nm üretim sürecini adım adım geliştirmeyi başardı. Huawei'nin Kirin 9030 yonga seti ile bu üretici, TSMC ile 'baş başa' rekabet edebileceğini kanıtladı. Ancak bu başarı, beraberinde bazı önemli tavizleri de getiriyor.
Mate 80 amiral gemisi serisini güçlendiren bu yonga setinin detaylı incelemesi, daha küçük bir metal aralığı sayesinde Intel'in 18A sürecinden daha yüksek yoğunluk elde etme gibi etkileyici başarıları ortaya koyuyor. Fakat Kirin 9030'un tasarımında göz ardı edilen veya edilmek zorunda kalınan ve aslında karşılaştırmada büyük önem taşıyan çeşitli özellikler de bulunuyor. Bu durum, Çin'in hala kat etmesi gereken uzun bir yol olduğunu gösteriyor.
SMIC'in 7nm N+3 Yonga Setinin Metal Aralığı Intel'in 18A'sından Dar, Ama Bu Başarının Bedelleri Var
Kirin 9030 üzerinde saptanan en dar metal aralığı 32.5nm olarak ölçüldü. Bu değer, 36nm ölçümüne sahip Intel'in Panther Lake işlemcilerindeki 18A sürecine göre yüzde 10 daha sıkı bir sonuç anlamına geliyor. Ayrıca, SMIC'in 7nm N+3 metal aralığının, EUV kullanan TSMC'nin N6 sürecinden bile daha dar olması dikkat çekici. Karşılaştırma için MediaTek'in daha eski Helio G99 yonga setindeki metal aralığının ise 40nm olduğu görülüyor.
N6 sürecinin EUV teknolojisini kullandığı düşünüldüğünde, SMIC'in en yeni çip üretimi araçlarına sahip olmadan başarılı bir şekilde daha yüksek yoğunluklu yonga setleri tasarlayabilmesi, ilerleme kaydettiğinin net bir kanıtıdır. Ne yazık ki, SMIC'in bu noktaya ulaşmak için yaptığı fedakarlıkları detaylandırmaya başladığımızda, bu başarı hikayesinin sınırları belirginleşiyor.
Çoklu desenleme (multi-patterning), Tasarım Teknolojisi Eş-Optimizasyonu (DTCO) ve karmaşık entegrasyon teknikleri sayesinde Kirin 9030, daha dar bir metal aralığına ulaşarak alan verimliliğini artırmayı başardı. Ancak bu süreçte SMIC, yonganın verimlilik ve performans yönlerini büyük ölçüde göz ardı etti veya etmek zorunda kaldı.
Öyle ki, Apple'ın verimlilik çekirdekleri, sadece 1W güç tüketirken Kirin 9030'un ana çekirdeğinden yüzde 20 daha yüksek tamsayı performansı sunabiliyor. Bu durum, Huawei yonga setinin 4.5W'lık güç tüketimine kıyasla oldukça çarpıcı. SMIC, 7nm N+3 sürecinin TSMC'nin N6 süreciyle aynı seviyede olduğunu savunabilir, ancak N6 süreci zaten birkaç nesil eskidir. Kirin 9030'un ana çekirdeği, 2021 yılında tanıtılmış ve artık beş yaşında olan ARM Cortex-X2'nin verimlilik ve performansıyla eşleşiyor.
Bu fark göz önüne alındığında, Kirin 9030'un voltaj-frekans eğrisinde ve Apple ile Qualcomm gibi şirketlere tanınan transistör bütçesinde rekabet edebilmesi mümkün görünmüyor. Bu yıl içinde piyasaya sürülecek ilk 2nm yonga setleri ile bu bütçe daha da artacak ve TSMC'nin SMIC karşısındaki üstünlüğünü daha da pekiştirecek. Çoklu desenleme ve DTCO gibi yöntemler, gelecekteki Kirin modellerinin sadece yoğunlukta rekabette öne çıkmasına olanak tanırken, güç ve performanstan ödün vermeye devam edecektir.
Özetle, SMIC hala Intel, Samsung veya TSMC'nin seviyesine ulaşmaktan uzaktır. Ancak Huawei'nin geliştirdiği LogicFolding paketleme teknolojisi, istifleme yaklaşımıyla yoğunluğu geri kazanma, sinyal yollarını kısaltma ve performansı artırma potansiyeliyle rekabet gücünü artırmada kilit rol oynayabilir.
